Ще раз про RFID
Термінологія
Минулої статті ми користувалися, переважно, терміном proximity. У більш широкому значенні і з урахуванням безлічі нових областей застосування все частіше використовується термін RFID - Radio Frequency IDentification, що перекладається як «радіочастотна ідентифікація». Даний термін є коректнішим, тому що при зростанні дальності зчитування безконтактних міток значення слова proximity (близький) починає втрачати свій первісний зміст.
Термін GTAG взагалі поки знайомий тільки фахівцям. Його утворена від словосполучення Global TAG, що можна перекласти як глобальна мітка. Чому глобальна? Та тому, що над цим стандартом працюють фахівці всього світу, і пропонується цей стандарт не як європейський чи американський, а всесвітній. Основні положення стандарту вже вироблені, елементна база розроблена та розпочато впровадження цієї технології у життя.
GTAG проти штрихових кодів
Штрихове кодування вже давно увійшло наше повсякденне життя. Ми звикли, що в супермаркеті набраний нами кошик швидко проганяють через касу за рахунок штрих-кодів, нанесених на товарах. Штрихове кодування використовується в квитках на стадіони та кінотеатри, для маркування вантажів, комплектуючих для виробництва і так далі. На певному рівні розвитку техніки це стало панацеєю багатьох бід. Але прогрес невблаганно рухається, і сьогодні технологія штрих-кодів вже багато в чому не влаштовує, і її починає витісняти технологія RFID.
Подивіться на таблицю 1 для того, щоб зрозуміти – у нової технології переваг набагато більше, ніж недоліків! Головний із недоліків - ціна, але масовість застосування та вдосконалення виробництва досить швидко зменшать цю різницю в рази.
Звернімо увагу на перший рядок утаблиці. Можливість працювати одночасно з десятками міток – цього не забезпечує жодна інша система ідентифікації. Наприклад, ви можете покласти на стіл, під яким встановлений зчитувач, пачку книг і журналів разом зі своїм читацьким квитком, в якому також імплантована мітка RFID. Протягом секунди інформація буде зчитана та записана до бази даних бібліотеки. Як це виходить? Спробуймо розібратися. Таблиця 1.
Механізм антиколізій
Минулої статті ми розповіли про принцип роботи простого proximity зчитувача, який використовується в більшості систем керування доступом. Зчитувачі RFID міток з можливістю перезапису та механізмом антиколізій влаштовані трохи складніше.
Для реалізації діалогового режиму роботи "мітка-зчитувач" у зчитувачі з'являється модулятор, який управляє потоком енергії, що випромінюється зчитувачем. У мітці відповідно додається декодер та схема управління модулятором.
Алгоритмів антиколізій існує кілька, кожен має свої переваги та недоліки за такими параметрами, як час розпізнавання заданого числа міток, складність реалізації тощо. Найпростіший у реалізації алгоритм, який називається «free running». Він заснований на тому, що всі мітки генерують відповіді з випадковим інтервалом, за рахунок чого завжди настане момент, коли зчитувачу відповідає лише одна мітка.
У моменти часу Т1, Т3 і Т6 є накладення відгуків від міток 1 і 3, 1 і 2, 2 та 3 відповідно. Зчитувач визначає це тому, що з допомогою накладання сигналів не сходяться контрольні суми відповідей міток. У моменти часу Т2, Т4 і Т5 колізій немає, і зчитувач ідентифікує мітки в наступному порядку: мітка 2, мітка 3, мітка 1. На момент часу Т6 всі три мітки раховані.
Діалоговийалгоритм "switch off". Він заснований на тому принципі, що вже ліченій мітці посилається команда «вимкнися», яка виконується міткою аж до зникнення живлення (тобто до того моменту, поки мітка не буде видалена з поля зчитувача). Видно, що колізія має місце лише у час Т1. Потім зчитується мітка 2, їй надсилається команда «вимкнися», і в моменти часу Т3 і Т6 вона вже не є джерелом колізій. У момент часу Т3 зчитується мітка 1, їй також надсилається команда вимкнення, і останньої зчитується в момент часу Т4 мітка 3.
Як видно, "switch off" працює швидше, ніж "free running", оскільки з часом у полі зчитувача залишається все менше і менше міток. Величезна перевага алгоритму switch off в тому, що за певної умови ми можемо підраховувати навіть мітки з однаковим кодом. Проміжне положення між free running і switch off займає алгоритм slow down, при якому мітки не вимикаються з опитування, а переводяться в режим більш рідкісних відповідей.
Є ще група так званих швидких (або прискорених) алгоритмів, що передбачають вимикання непотрібних міток до закінчення прийняття коду від однієї з міток, але ми не будемо обтяжувати виклад технічними деталями. Просто нижче наведемо залежність часу зчитування заданої кількості ідентифікаторів різних алгоритмів антиколізії.
Глобальний облік та контроль = GTAG
Отже, проект GTAG. У його розвитку беруть активну участь Міжнародна асоціація товарної нумерації EAN International і Рада з єдиного коду США та Канади Uniform Code Council, Inc. (UCC) - провідні організації у сфері автоматичної ідентифікації. На сьогоднішній день базовим стандартом є ISO 15693, який визначає інтерфейс між зчитувачем та міткою. Відповідністьцьому стандарту дозволить різним виробникам міток та зчитувачів забезпечити взаємну сумісність продукції, що саме собою є потужним стимулом для широкого поширення технології.
Зараз для GTAG виділено три частотні діапазони: традиційний 13,56 МГц, 860-930 МГц і 2,45 ГГц. Зауважимо, що діапазон 125 кГц для перспективних застосувань вже не розглядається через низьку швидкість обміну, що не забезпечує передачу великих кількостей інформації за малий час. Передбачається використовувати не один, а відразу три частотні діапазони. Кожен з них у певних умовах має свої переваги та недоліки перед іншими.
Замість абстрактного перерахування можливих областей застосування ми сьогодні розповімо про деякі вже реалізовані проекти, що ґрунтуються на RFID мітках.
Розробку та інсталяцію системи провела фірма HELICON Conservation Support b.v.
Повідомлення про нові і нові застосування RFID технології в різних великих проектах з'являються регулярно.